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Elektronische Rechner

Die ersten Computer waren vor allem Rechenmaschinen, die komplexe Formeln vollautomatisch mit verschiedenen Eingangswerten durchrechnen konnten. So blieb das auch fast 20 Jahre lang. Die Datenverarbeitung blieb in dieser Zeit noch die Domäne der lockartenverarbeitenden Tabelliermaschinen. Erst in den 60er und 70er Jahren wurden sie zunehmend durch Mainframes und Minicomputer abgelöst.

Es gab aber auch weiterhin Computer, die hauptsächlich zum Rechnen benutzt wurden. Dieser Computertyp war auch der erste, der durch die fortschreitende Miniaturisierung so kompakt gebaut werden konnte, dass man ihn auf einen Schreibtisch stellen konnte.

Das Funktionsprinzip war einfach und bei den meisten Geräten ähnlich: Es gibt einige Register, in denen man durch Tastenfunktionen Zahlen speichern oder aus denen man die gespeicherten Zahlen abrufen kann. Außerdem kann die Maschine in einen Programmiermodus umgeschaltet werden, in dem sie jeden Tastendruck aufzeichnet und später wieder ablaufen lassen kann.

Um eine Formel zu programmieren, legt man also zuerst alle variablen Größen in Registern ab. Dann schaltet man den Computer in den Programmiermodus und gibt über die Tastatur alle Bedienschritte ein, um die Formel zu berechnen. Dann schaltet man den Programmiermodus wieder ab. Nun kann man in die Register andere Ausgangswerte ablegen und das Programm ablaufen lassen. Es werden dann also die programmierten Bedienschritte durchgeführt und damit die Formel mit den geänderten Werten berechnet.

Das erscheint auf den ersten Blick nicht besonders nützlich, war aber in vielen Bereichen eine riesige Erleichterung, vor allem weil man die Programme abspeichern konnte. Dazu wurden z.B. Magnetstreifen, Magnetkarten oder Bandkassetten verwendet. Komplizierte Formeln konnten somit schnell eingeladen und durchgerechnet werden. Berufe, in denen extrem viel gerechnet wird wie z.B. Baustatiker, wussten solche Rechner sehr zu schätzen.

Programmierbare Tischrechner gab es ab Mitte der 1960er Jahre. Bereits Anfang der 70er Jahre war die Technik so weit fortgeschritten, dass die Elektronik eines nicht programmierbaren Rechners in einem einzigen Chip Platz fand. Dies führte zu den ersten Taschenrechnern, die nahezu schlagartig alle mechanischen Rechenmaschinen vom Markt drängten. Binnen weniger Jahre wurden einfache Taschenrechner zum billigen Mitnahmeartikel im Supermarkt und Anfang der 80er Jahre gab es sie als Werbeartikel in den seltsamsten Darreichungsformen - eingebaut in Armbanduhren, Lineale, im Scheckkartenformat, auf Schreibunterlagen etc.

Hochwertige Taschenrechner waren programmierbar und übernahmen dazu das Bedienkonzept der Tischrechner. Mit der Einführung von Heim- und Bürocomputern in den 80er Jahren kam dann das Ende der Tischrechner. Die Computer waren typischerweise in der Sprache Basic programmierbar, was für die meisten Menschen intuitiver war und die fertigen Programme waren zudem wesentlich flexibler und leichter zu bedienen.

Selbstverständlich wurden aber auch weiterhin Computer für komplexe Berechnungen gebraucht. Die fortschreitende Technik ermöglichte sogar Anwendungen, die zuvor völlig undenkbar gewesen wären. Beispielsweise konnte die Verformung einer Autokarosserie beim Aufprall auf ein Hindernis anhand eines 3D-Modells simuliert werden, was den Autoherstellern viele Crashtests mit sündhaft teuren Prototypen ersparte. Ein anderes Feld war die Meteorologie, wo komplexe Wettermodelle die Vorhersagequalität dramatisch steigerten. Es gibt Dutzende weitere Beispiele aus Industrie, Militär und Wissenschaft, wo Rechenleistung in fast beliebiger Menge gebraucht wird.

Das führte Ende der 70er Jahre zu den ersten Supercomputern. Ein Vorreiter war Seymour Cray, dessen Computer nicht nur überragend schnell waren, sondern auch nach futuristischen Möbelstücken aussahen. Seither gibt es einen weltweit ausgetragenen Wettstreit um den schnellsten Supercomputer. Die Ära monolithischer Systeme mit einem einzigen, rasend schnellen Prozessor sind jedoch schon lange vorbei. Heutige Supercomputer bestehen aus vergleichsweise gewöhnlichen Servern - davon allerdings extrem vielen, die über ein Netzwerk miteinander verbunden sind und über eine spezielle Software zusammenarbeiten. Man spricht dabei von Clustern.